Внутрішній опір і корисна потужність

Чому батарея просідає

Внутрішній опір перешкоджає струму всередині джерела: під навантаженням напруга на виводах падає. Навантаження — коло, яке споживає енергію; міліампер (mA) — тисячна частина ампера, а ват (W) вимірює потужність.

Відкрити інтерактивний дослід

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИЙ СТІЛ

Змінюй налаштування схеми, передбачай покази та перевіряй розв’язання завдання. Це навчальні моделі; припущення пояснено в кожному уроці.

Увійди, щоб зберігати прогрес. Прогрес гостя зберігається на цьому пристрої.

Увімкни JavaScript для інтерактивного досліду. Текст уроку й завдання нижче залишаються доступними для читання.

Відкрити лабораторію в повному вікні

Чому це працює

Ідеальне джерело напруги зі сталим внутрішнім резистором. Хімія батареї, заряд, нагрівання й час роботи не моделюються.

Vs — напруга джерела, Ri — внутрішній опір, RL — опір навантаження, I — струм. I = Vs/(Ri + RL); напруга навантаження = I × RL. Потужність навантаження = I² × RL; внутрішні втрати = I² × Ri.

Складність

Збери · Збери
Увімкни 9 V, внутрішній опір 2 Ω і навантаження 100 Ω. Отримай близько 8.824 V.
Потрібна підказка?
Vs = 9 V; Ri = 2 Ω; RL = 100 Ω → 8.824 V
Досліди · Зміни одну величину
За 9 V і внутрішнього опору 5 Ω утримай напругу навантаження не нижче 8.5 V та струм не нижче 50 mA.
Потрібна підказка?
Vs = 9 V; Ri = 5 Ω; RL = 100 Ω → 8.571 V; 85.714 mA
Розв’яжи · Розв’яжи завдання
За 9 V і внутрішнього опору 10 Ω передай навантаженню 1.2–1.4 W із внутрішніми втратами не більше 0.35 W.
Потрібна підказка?
Vs = 9 V; Ri = 10 Ω; RL = 40 Ω → 1.296 W; 0.324 W

Додаткові матеріали та картки схем